種の喪失はどのように生態系を変えますか?

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Anonim

悪いLauchstädt。 iDiv Ecotronは、DFG Research Center iDivの中心的な実験プラットフォームで、昨年の水曜日の式典で正式に開始されました。 研究者は種の損失の結果をよりよく理解するために、このユニークな施設を使用します。 iDivエコトロンは、24の実験室で制御された条件下で、植物、動物、微生物、および土壌の間の食物網内の相互作用を調べることを可能にする。 積極的な生物多様性研究センター(iDiv)ハレ・イェーナ・ライプツィヒとヘルムホルツ環境研究センター(UFZ)が共同で運営するこの最新のプラットフォームには、370万ユーロ以上が投資されており、そのギャップを埋め合わせることが期待されています簡単な実験室実験と複雑な生態系のアプローチの間にある。 iDiv Ecotronは、UFZとiDivの協力により、エコロジカルリサーチステーションとして国内外の地位を得ているBadLauchstädtのUFZのフィールドリサーチステーションを充実させます。

社会的関連性の高い基礎研究

多くの人間活動が種の喪失を引き起こしている。 多くの推定によると、無数の無脊椎動物種が毎日絶滅しています。 それでも、これは生態系の機能にとってどういう意味ですか? 以下のことは明らかである。高い種の多様性は、生態系の多くの機能にプラスの効果をもたらす。 したがって、例えば、多数の植物種が乾草や木などのバイオマスの生産を増加させ、土壌中の気候に影響を与える炭素の蓄積を増加させる。 これは、Jena Experimentやドイツ研究財団の生物多様性探検隊など、iDivとUFZの研究者を含むさまざまな研究プラットフォームの実験によって実証されています。

しかし、小さな草食動物(例えば、カタツムリやキャタピラ)、捕食者(例えば、ミツバチやクモ)、地下に生息する動物(例えば、ミミズや線虫)、微生物(細菌や真菌など)の役割についてはほとんど知られていない。 これらの生物は食物網において重要な役割を果たし、生態系の多くの機能にプラスの影響を与えていることがわかっています。 例えば、ミツバチやバンブルビーのような花粉媒介者は、多くの植物種の生殖に不可欠です。 アリのような他の昆虫は、植物がその種子を広げるのを助ける。 ミミズや土壌微生物などの分解虫は、植物の成長のために栄養素を再利用します。 しかし、異なる食物繊維成分間のそのような依存性は、これまでのところ、ほんのわずかのケースで詳細に調査されてきた。 研究者はこれを変更するために新しい研究プラットフォームを使用する予定です。 iDiv Ecotronは、食品ウェブの異なる場所での種の消滅が生態系の機能にどのように影響するかを調べるように設計されています。 この基本的な生物学的研究は、経済的に非常に関連しています。機能する生態系は、人々が自然に提供するクリーンな飲料水、食糧、エネルギー源の提供など、一連のいわゆる生態系サービスの基礎です。 UFZの科学者は、昆虫は、農業で栽培された栽培植物を受粉するだけで、年間約150億ユーロの世界経済に利益をもたらすと見積もっています。 これまで、他の動物や微生物に対してこのような推定を行うことは非常に困難でした。

生態系はどのくらいの損失に対処できますか?

多くの種が存在する場合、これは生態系にプラスの効果をもたらす。 しかし、特定の種が複雑な食物網から消滅するとどうなりますか? 彼らの機能は他の種に引き継がれますか? 生態系は何ロスですか? iDivエコトロンチャンバーは、すべての複雑さで食物網を注意深く調べます。 さらに、研究者は閉鎖系の特定の動植物種を置換するか、完全に除去することができます。 「施設の管理者であるNico Eisenhauer教授(iDivとライプツィヒ大学)は、「土壌の上下の相互作用や異なる種間の相互作用などを調べることができます。 "将来の暖かい気候をシミュレートする気候室と同様に、iDiv Ecotronは、より少ない種を含む将来の世界を見ることができます。

共存の重要課題

そうすることで、Eisenhauerと彼の同僚は、3つの重要な問題を調査したいと考えています。

種間の相互作用の複雑さが生態系の機能に影響するか? 地上生物と地下生物との関係に生態系機能がどのように依存しているか? 生物多様性、相互作用ネットワーク、生態系機能に及ぼす地球規模の変化の影響は何ですか? これらの環境問題は非常に重要です。 このため、ドイツ研究財団(DFG)は約3百万ユーロの資金を調達し、2人の従業員に資金を提供しています。 財務的にも関与しているUFZは、iDivエコトロンのホールを4分の3ユーロで近代化し、1人の従業員に資金を提供しています。

ユニークなハイテク施設

実験室の目標は、複雑な動植物の共同体を操作することによって生態系機能を探究することです。 環境条件は、結果を歪める恐れのある事象を避けるため、できるだけ一定でなければならない。 したがって、24のチャンバはすべて構造的に同一であり、光、温度および降水量を設定および調整する広範囲の技術を展開する。 つまり、初めて地上と地下のコミュニティ、および関連する空間スケールでの相互作用を操作することが可能になります。 「EcoUnits」は、実験室で、土壌で満たされた底部セクション、上部セクション、技術セクションで構成され、幅1.55×1.55メートル、高さ3.20メートルです。 それぞれの「EcoUnit」は、地上の隔壁と地下のスチールシリンダー(ライシメーター)により、独立した最大4つのコンパートメントに分けることができます。 すべての部屋には幅広い技術が備わっています。 これには、例えば、動物と植物との相互作用を観察するカメラが含まれる。 「このような施設はまだ建設されていないため、過去数年間、メーカーと一緒に技術を開発し最適化するために多くの時間を費やしてきましたが、一部の分野では未知の領域に入る必要がありました。私たちはすべてが今実行中であり、科学的実験が最終的に始まることがとても幸せだ」と施設の仕事を調整しているiDivとライプツィヒ大学のManfredTürke博士に報告した。 パイロットフェーズの後、施設は外部の科学者にも利用できるようになります。 委員会は、国際的に重要な大規模科学研究装置の慣行であるように、提案と申請を決定し、その能力を割り当てる。

国際的に有名な研究機関としてのバート・ラシュシュテット

iDiv Ecotronは、UFZとiDivの協力により生態学的研究機関として国内外の地位を得ているBadLauchstädtにあるUFZの現地調査ステーションを充実させています。 この場所での土壌および生物多様性研究の多数の実験に加えて、2013年以来、UFZは、7ヘクタールの試験区域を用いて試験するために、地球変動実験施設(GCEF)として知られる世界的にユニークな屋外実験を行った気候変動が土地利用のさまざまな形態に及ぼす影響。 "約40ヘクタールの面積を持つバート・ラウシュシュテット(BadLauchstädt)の研究拠点は、近年、非常に多様な実験のおかげですでにエコロジストの間でその名を築いてきました。 UFZの土壌生態学部門の責任者がBadLauchstädtにあるUFZの研究拠点を共同で担当している嬉しいProf.FrançoisBuscot教授は、「実際には多くの実験が始まったところです。 MyDiv樹木多様性実験、栄養利用可能性の変化を調べるNutNetグローバル研究イニシアチブ、極端な干ばつの影響を調べるための世界的ネットワークであるDrought-Netの3つのプラットフォームが新しい実験の1つです。 iDiv EcotronはBadLauchstädtでのこれらのフィールド実験を補完し、ドイツ中部の生物多様性研究を強化します。

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